[发明专利]一种双塔高效湿法脱硫装置

说明书

本发明公开了一种双塔高效湿法脱硫装置，它包括SO₂吸收系统、浆液供应系统、氧化空气系统及石膏脱水系统四个子系统；其中，SO₂吸收系统由结构相同的主脱硫塔和副脱硫塔构成，主脱硫塔和副脱硫塔为串联连接，主脱硫塔和副脱硫塔共用一套浆液供应系统和氧化空气系统，副脱硫塔的石膏浆液输送到主脱硫塔内，主脱硫塔的石膏通过石膏脱水系统排出塔外。本发明具有脱硫效率高、适用范围广、运行稳定及方便维护检修等特点。通过本脱硫装置净化后的烟气能够满足国家日益严格的SO₂超低排放标准，同时通过将废弃的氧化空气与净化烟气隔离，有利于提高后续CO₂净化系统的捕获效率。

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种双塔高效湿法脱硫装置。

背景技术

随着工业的快速发展，酸雨等大气环境问题日益突出，严重威胁人类生命健康和财产安全。近年来，酸雨问题引起广大民众的极大关注，国家环保法规及政策对烟气SO₂的排放限值要求日益严格，如《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)进一步降低了燃煤电厂大气污染物的排放限值，其中重点控制地区，要求SO₂排放限制为50mg/m³；《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020年)》要求东部地区新建燃煤机组SO₂排放基本达到燃气轮机组污染物排放限值，即基准氧含量6％条件下，SO₂排放浓度不高于35mg/m³，同时对中部和西部地区也提出了要求。

石灰石—石膏湿法脱硫工艺因其技术成熟稳定且脱硫效率高而广泛应用于烟气脱硫。目前工业上应用的主流技术是单塔喷淋脱硫系统，随着国家环保法规及政策对烟气SO₂排放要求的逐步落实，对于中高含硫煤燃烧烟气，要求系统的脱硫效率必须高于98％，有时甚至要求脱硫效率高于99％才能使烟气达标排放，此时采用单塔喷淋脱硫系统很难保证如此高的脱硫效率。而且，单塔喷淋脱硫系统内部结构简单，部分烟气容易沿塔壁直接流出系统外，形成烟气短路导致脱硫效率降低。此外，单塔喷淋脱硫系统内的喷淋浆液直接掉落到塔底的浆液池中，当锅炉燃烧工况发生改变，如烟气含氧量升高或SO₂浓度降低时，尽管停止浆液池内部的氧化空气供应，烟气中的氧足以使浆液中的亚硫酸发生过度氧化，使浆液氧化还原电位高于设计值。当浆液氧化还原电位高于设计值时，将会导致石膏着色、浆液pH测量仪器故障、喷嘴堵塞、石膏脱水机堵塞等系列故障，影响系统的稳定运行。

全球气候变暖是人类面临的另外一个严峻问题，中国电力行业CO₂排放量约占全国总排放量的一半左右，因此，推进电力行业碳减排对中国实现碳减排目标和绿色循环生产具有重要的意义。CO₂捕获和封存技术可以减少火力发电站80％～95％的CO₂排放量，是国际上公认的拥有巨大减排潜力的技术。目前应用的湿法脱硫系统普遍采用强制氧化法，浆液池排出的氧化空气被初期溶解于浆液中的CO₂、H₂O、Hg、NOx、SO₂等气体饱和。当锅炉采用富氧燃烧方式时，燃烧产物中的CO₂含量将达到75％～90％以上，若浆液池排出的废弃氧化空气混入到烟气中，将高浓度CO₂气流稀释，会导致后续CO₂净化系统的捕获效率下降。

综上所述，为使排放烟气满足日益严格的SO₂排放标准以及利于CO₂捕获和封存技术的应用，需对现有脱硫系统进行提效改造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双塔高效湿法脱硫装置，该装置的脱硫效率高、能满足SO₂排放标准以及能提高后续CO₂净化系统的捕获效率。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：